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Gorm（十二）乐观锁和悲观锁

news 2025/10/27 8:33:02

在 Gorm 中，乐观锁、悲观锁用于解决并发场景下的数据一致性问题，而 Context 则用于控制数据库操作的超时和取消，三者结合可构建健壮的并发处理逻辑。以下是详细说明：

一、乐观锁（Optimistic Locking）

乐观锁假设并发操作不会频繁冲突，通过版本号（或时间戳）机制实现，仅在提交时检查数据是否被修改，适合冲突较少的场景（如读多写少）。

实现方式

模型定义：在结构体中添加 gorm:"optimistic_lock" 标签的版本字段（通常为 Version int）。
原理：更新时会自动检查版本号，若版本号与数据库一致则更新（并自增版本），否则视为数据已被修改，返回错误。

示例

type Product struct {gorm.ModelName    stringStock   intVersion int `gorm:"optimistic_lock"` // 乐观锁版本字段
}// 并发扣减库存
func deductStock(db *gorm.DB, productID, num int) error {var product Product// 1. 查询商品（获取当前版本）if err := db.First(&product, productID).Error; err != nil {return err}// 2. 检查库存if product.Stock < num {return fmt.Errorf("库存不足")}// 3. 更新库存（Gorm 自动添加 WHERE version = ? 条件）product.Stock -= numresult := db.Save(&product)if result.Error != nil {return result.Error // 版本不一致时，返回错误（如：record not found）}if result.RowsAffected == 0 {return fmt.Errorf("并发冲突，库存已被修改")}return nil
}

生成的 SQL：
UPDATE products SET stock = ?, version = version + 1, updated_at = ? WHERE id = ? AND version = ?

若版本匹配，更新成功，版本号自增。
若版本不匹配（其他事务已修改），RowsAffected 为 0，需业务层重试或提示用户。

特点

无锁阻塞：不锁定数据，并发性能高。
冲突处理：冲突时需业务层手动重试（如通过循环重试）。
适用场景：读多写少、冲突频率低的场景（如商品详情页库存更新）。

二、悲观锁（Pessimistic Locking）

悲观锁假设并发操作会频繁冲突，通过数据库的 FOR UPDATE 语句锁定记录，阻止其他事务修改，直到当前事务完成，适合冲突频繁的场景（如秒杀、抢票）。

实现方式

通过 Clauses(clause.Locking{Strength: "UPDATE"}) 或直接在 SQL 中添加 FOR UPDATE 实现，查询时锁定记录。

示例

// 悲观锁扣减库存
func deductStockPessimistic(db *gorm.DB, productID, num int) error {// 1. 查询并锁定商品（FOR UPDATE）var product Producttx := db.Clauses(clause.Locking{Strength: "UPDATE"}).First(&product, productID)if tx.Error != nil {return tx.Error}// 2. 检查库存if product.Stock < num {return fmt.Errorf("库存不足")}// 3. 更新库存（此时记录已被锁定，其他事务需等待）product.Stock -= numreturn db.Save(&product).Error
}

生成的 SQL：
SELECT * FROM products WHERE id = ? FOR UPDATE;（锁定记录）
UPDATE products SET stock = ?, updated_at = ? WHERE id = ?;

特点

阻塞性：锁定期间其他事务无法修改记录，可能导致等待超时。
强一致性：确保当前事务操作时数据不被干扰。
适用场景：写操作频繁、冲突高的场景（如秒杀系统库存扣减）。

三、`Context` 超时与取消

Context 用于传递请求的生命周期（如超时、取消信号），Gorm 支持通过 WithContext 方法将 Context 与数据库操作绑定，避免长时间阻塞或资源泄漏。

1. 超时控制

设置操作超时时间，超过时间后自动取消请求，避免数据库连接长期占用。

import ("context""time"
)// 带超时的查询
func queryWithTimeout(db *gorm.DB, userID int) (*User, error) {// 创建 2 秒超时的 Contextctx, cancel := context.WithTimeout(context.Background(), 2*time.Second)defer cancel() // 确保资源释放var user User// 将 Context 传入 Gorm 操作result := db.WithContext(ctx).First(&user, userID)if result.Error != nil {return nil, result.Error // 超时会返回 context.DeadlineExceeded 错误}return &user, nil
}

2. 取消操作

通过 context.WithCancel 手动取消操作（如用户主动取消请求）。

// 带取消功能的更新
func updateWithCancel(db *gorm.DB, userID int, newName string) error {ctx, cancel := context.WithCancel(context.Background())// 模拟异步取消（如用户点击取消按钮）go func() {time.Sleep(1 * time.Second)cancel() // 1秒后取消操作}()result := db.WithContext(ctx).Model(&User{}).Where("id = ?", userID).Update("name", newName)return result.Error // 取消会返回 context.Canceled 错误
}

特点

资源控制：防止慢查询或网络问题导致的连接泄漏。
兼容性：需数据库驱动支持 Context（如 gorm.io/driver/mysql 完全支持）。
事务集成：事务中也可使用 WithContext，超时或取消会导致事务回滚。

四、对比与最佳实践

机制	核心逻辑	并发性能	适用场景	注意事项
乐观锁	版本号检查，无锁	高	读多写少，冲突少（如商品详情）	需处理冲突重试
悲观锁	`FOR UPDATE` 锁定记录	中	写多读少，冲突多（如秒杀）	控制事务时长，避免死锁
Context	超时/取消信号传递	无影响	所有场景，尤其长耗时操作	及时调用 `cancel` 释放资源

组合使用示例

秒杀场景（高冲突+超时控制）：

func seckill(db *gorm.DB, productID, userID, num int) error {// 1. 超时控制（防止阻塞过久）ctx, cancel := context.WithTimeout(context.Background(), 5*time.Second)defer cancel()// 2. 悲观锁事务（确保库存操作原子性）return db.WithContext(ctx).Transaction(func(tx *gorm.DB) error {// 锁定商品记录var product Productif err := tx.Clauses(clause.Locking{Strength: "UPDATE"}).First(&product, productID).Error; err != nil {return err}// 扣减库存if product.Stock < num {return fmt.Errorf("库存不足")}product.Stock -= numreturn tx.Save(&product).Error})
}